金属材料学 教学课件 作者 戴起勋 主编 程晓农 主审金属材料学总复习.ppt

《金属材料学 教学课件 作者 戴起勋 主编 程晓农 主审金属材料学总复习.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、金属材料学总复习提纲戴起勋主要内容一、主线、核心和“思想”二、合金化三、各类钢要点四、各主要材料的分析思路主线：服役条件→技术要求→选择材料→强化工艺→组织结构→最终性能→应用、失效。一、主线、核心和“思想”零件服役条件性能要求材料成分强化工艺组织结构使用性能要清楚的三点（1）同一零件可用不同材料及相应工艺例：调质钢；工具钢代用（2）同一材料，可采用不同工艺例：T10钢，淬火有水、水-油、分级等。强化工艺不同，组织有差别，但都能满足零件要求。力求最佳的强化工艺。(3）同一材料可有不同的用途。例:

2、60Si2Mn有时也可用作模具。低合金工具钢也可做主轴，GCr15也可做量具、模具等。要学活，思路要宽，要敢于提出独特见解核心：核心是合金化基本原理。这是材料强韧化矛盾的主要因素.掌握合金元素作用理解各类钢的设计与发展采用热处理等强化工艺如何在这基础上充分优化材料的使用性能，关键就在于热处理等处理工艺。企业中的许多问题都是因为在材料的加工过程中的工艺存在问题。“思想”：材料学是一门很有“思想”的课程，只是要从学习过程中体会和挖掘出来。辨证作用矛盾转化结构钢是强度-韧度的匹配，工模具钢主要是韧度-

3、耐磨性的协调，铸铁石墨形态和力学性能之间的关系等——由强-韧性反映出来的矛盾材料的这些矛盾涉及到合金化设计、处理工艺等。强度有余时，矛盾主要方面是如何提高韧度。并且矛盾的主、次方面在一定条件下可以转化。掌握理解：固溶强化、位错强化、细晶强化和弥散强化等强化机理。正火和淬火、高温回火得到的同样是珠光体组织，但为什么一般钢要经过淬火、回火?在这些处理过程中，合金元素存在的形式和所处的位置是怎样变化的，其它组织结构是怎样变化的，固溶强化、位错强化、细晶强化和弥散强化等强化机制是如何相互转化的。这些问题

4、涉及了所有的专业课知识。合金化设计K形成规律K类型及性质对C线的影响对相图影响强韧化矛盾演化规律钢韧化基本途径钢强化基本机理Me对过程影响Me对工艺性作用组织设计多元适量复合加入强-韧矛盾和研究开发就象是一个螺旋形，相互转化、轮回。强-韧矛盾在超高强度钢中更为突出。创新突破之处是彻底改变传统的强化之源——C合金化。所以发展了马氏体时效钢，使强韧性提高了一个数量级。在材料发展的过程中，人们不断地在这些矛盾中进行研究，并不断地取得了突破性进展。如现在已经广泛使用的微合金钢、非调质钢、双相钢等，都是在

5、深入理解强韧化机理的基础上，从传统的强-韧矛盾中得到解脱，有所创新。体会分析问题、解决问题的关键和思路。材料的发展充满了活的辨证关系，充满了矛盾的演变。当然，对问题的认识有一个逐步理解的过程。首先要有宏观的认识和思路，从高处看问题有豁然开朗的意境。二、合金化1、合金化原则多元适量，复合加入多元：多元作用大，效果好，又经济。合金元素的作用并不是简单的代数和。简单比喻：人每天的营养摄入，可科学地配制食谱，做到既满足营养要求，又不会使某种营养过剩。多元复合加入的作用或情况主要有以下几种：多元复合加入⑴

6、提高性能。如↑淬透性，复合作用不是线性相加的。如：40Cr→40CrNi→40CrNiMo⑵扬长避短。合金元素能对某些方面起积极的作用，但往往还有副作用，为克服这不足，可加入另一元素来弥补。如：Si-MnMn-V⑶改善K类型与分布。某些元素加入会改变钢中所形成K类型与分布，或改变其它元素的存在形式和位置，从而提高性能。如耐热钢中Cr-Mo-V；高速钢的V-Cr-W适量：合金元素的某种作用在含量达到一定量时往往会起不良的影响，而且还有经济性的问题。适量的原因，除了经济的因素外，主要有以下几种情况

7、：适量加入①有Me增多后，会降低材料的塑韧性如构件钢中，一般Si<1.1%，Mn<1.8%②有些Me增多，会恶化K的分布如高速钢中Cr，CrWMn中的W等③有的会改变K类型，↑热处理难度如一般结构钢中V<0.1~0.2%，Mo<0.5%左右，以免生成难溶的K④适量加入,符合经济性Me作用不是线性的,适量，体现经济性2、主要合金元素作用归纳Cr:1）↑淬透性→↓ΔGγ→α，↓K形核长大。Cr、Ni等复合作用大，如调质钢40Cr—40CrNi—40CrNiMo。2）↑回稳性→阻止M3C型长大。如40

8、Cr与40钢相比，回火到相同硬度时，回火温度可↑30-40℃。3）↑抗氧化性、热强性→形成Cr2O3，↑FeO出现的温度；↑原子间结合力，↑热强性。如耐热钢，Mo-Cr-V。4）↑耐蚀性→↑电极电位，n/8定律。如不锈钢。5）细化晶粒，改善K均匀性→K较稳定，如GCr15。6）↑回火脆性→促进杂质原子偏聚，如40CrNi。7）↑A1→F形成元素。↑热疲劳性，如5CrNiMo；↑淬火温度，如GCr15为840℃，而T10为780℃；含Cr量多时→F钢，如1Cr17。8）↓Ms→↑Ar，如GCr15